针对现有的井下电视成像技术精度低,在井下浑浊介质内成像不清晰的问题,设计了一种适应油污环境的井下鱼顶辨识系统。为了取代传统的洗井过程,采用局部清洁化原理将浑水排挤开,使鱼顶呈现清晰照片。利用仿真软件,对局部清洁模块进行流体仿真及优化设计。仿真及试验结果表明,选择弯管排污的方式更为合适,故对此方式改变参数对比模拟结果。可以看出随着流速的增加,污水被排开的时间越短,排污效果越好;流速一定时,随着动力粘度的增加,污水被排开的时间越短,排污效果越好;在相同时间内,动力粘度越高,排污效果越好。通过该系统可以清晰地观测到落物的实际形状,完成对落物的检测,为目前油田修井领域存在的技术难题提供一种新方法。

针对大功率型燃料电池重卡混合动力系统尚无成熟能量管理策略的问题,提出在燃料电池重卡能量管理策略设计中燃料电池保护优先的控制方法。根据该方法,综合考虑重卡动态工况特性和动力系统工作特性,以实现燃料电池工作状态最优为前提,以提高重卡经济性和燃料电池耐久性为目标,建立了复合模糊控制能量管理策略;在此基础上,为降低燃料电池劣化工况出现的频率,使用加权均值滤波算法WAFA和燃料电池变载速率限制法,提出了WAFA复合模糊控制能量管理策略。仿真结果表明在重卡的复杂工况下,WAFA复合模糊控制策略在整车经济性和燃料电池耐久性方面均优于功率跟随策略,其中燃料电池平均工作效率提高6.46%,等效百公里氢耗降低4.64%,燃料电池劣化工况明显减少。本研究为大功率型燃料电池重卡的能量管理策略研发提供了参考。

设计了四种干湿比(1∶1、3∶1、5∶1、7∶1)和两种干燥方式(烘箱干燥、自然干燥),通过相对抗压强度和相对动弹性模量的变化研究了干湿循环下硫酸盐侵蚀混凝土的力学性能劣化规律,并利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和压汞仪探究了微观结构的演变过程。结果表明:硫酸盐侵蚀混凝土的力学性能呈现先增加后降低的趋势;烘箱干燥和自然干燥下,混凝土劣化相对较严重的干湿比分别为3∶1和5∶1;混凝土孔隙总体积随龄期的延长不断降低,其中,有害孔(50 nm≤d≤200 nm)的减少是孔隙细化的最主要原因。

针对超高压大流量比例插装阀测试技术问题,以DN130位移随动式超高压大流量二通比例插装阀为对象,考虑该阀测试需针对超高压(70 MPa)、大流量(8000 L/min)的特殊工作要求,设计了超高压试验台和高压大流量试验台。根据行业测试标准制定耐压特性和动静态特性测试方法,试验台流量无法满足测试需求时,采用基于模型的仿真预测方法进行性能检测。试验结果表明了该阀具有良好的耐压性能、流量增益特性、滞环特性、线性度特性、重复精度特性以及动态特性,为超高压大流量比例插装阀的设计测试提供了工程基础。

为获得非对称异形管液压成形轴向补料量的最佳工艺参数组合,采用响应面法结合有限元模拟对管材液压成形过程中的轴向补料方式开展研究。以目标零件的最大减薄率和胀形高度为响应量,以左、右两侧推头的轴向进给量为设计变量。采用Design Expert 10软件根据中心复合设计法进行实验设计,建立了关于零件减薄率的二阶响应模型和胀形高度的一阶响应模型。结果表明,相比于传统对称补料方式,非对称补料方式能够显著降低目标零件的减薄率,提高胀形高度。响应面法优化结果显示,左推头进给29.37 mm、右推头进给10.00 mm的组合补料量可使零件胀形高度达到15 mm,最大减薄率控制在20%以内。开展验证实验,所获得零件的实际胀形高度为14.84 mm,最大减薄率为16.22%。进一步证实了所建立的响应面模型优化效果显著,且实验值与预测值具有较好的一致性,所得零件无过...

提出了冲击液压成形冲孔一体化新工艺,对2B06铝合金薄壁圆盘形零件普通液压成形与冲击液压成形下板料的变形行为进行系统研究。与普通液压成形初期板料的“凸底变形”不同,冲击液压成形初期板料的变形呈现“平底变形”;当冲击速度在28.9~31.6 m/s时,零件贴模效果较好;冲击液压冲孔工艺相比普通冲孔工艺,孔壁质量更高。采用新工艺可获得较好的成形及冲孔精度,并有效降低减薄及破裂缺陷,拓展了冲击液压成形的应用领域。

液压支架是矿井综采和综放开采智能工作面的关键支护与放煤设备。针对井下环境存在设备健康评估与故障维护困难、难以对液压支架疲劳寿命进行预测等问题,基于数字孪生技术和长短时记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)循环神经网络,提出了矿山液压支架顶梁疲劳监测与寿命预测方法。该方法根据矿山液压支架顶梁的结构与工作原理,首先利用有限元法建立液压支架系统仿真模型,并采用ANSYS有限元分析获得液压支架顶梁状态参数与疲劳寿命值的相关数据集;然后利用ANSYS Twin Builder构建高置信度的数字孪生验证模型,并根据矿山液压支架顶梁的屈服强度和本构关系等真实的边界条件,进一步验证与优化有限元分析模型;再通过LSTM神经网络对训练集进行训练并利用测试集进行测试,以确定液压支架顶梁寿命的预测模型,从而实现对矿山液压支架顶梁疲劳寿命的准确预...

针对大流量超高压比例阀迫切国产化需求,设计一款位移随动结构形式的超高压比例插装阀,并以63通径为例,给出超高压比例插装阀各个结构参数的设计方法。首先,对主阀结构进行设计,给出阀套尺寸、阀芯节流口尺寸、直径及行程等设计方法;然后对先导部分进行受力和运动状态分析,确定先导活塞的结构尺寸及内部导油孔尺寸,并给出先导阀选取原则;最后制造63通径超高压比例插装阀样机,并设计试验台,分别进行耐压、通流能力、响应、主阀跟随等试验研究。试验结果显示,此阀的耐压压力超过110 MPa,通流能力超过1900 L/min,主阀与先导活塞之间间隙稳定,主阀芯响应时间小于80 ms,满足设计要求,方法可以为同类阀的设计提供理论指导和参考。

车载液压发电机在驻车工况下发出电能的质量较高,但在行车发电工况下,行驶负载的扰动使得发电机转速不稳定,发出的电能质量较差。针对行车发电稳速控制展开研究,构建了行车发电工况下变量泵-定量马达闭式调速系统的数学模型,分析了输出转速波动的机理,采用前馈补偿加直接闭环反馈的方法对马达输出转速波动进行抑制。仿真和实验结果表明,补偿控制能够使系统在行车工况下具有较高的控制精度和鲁棒性,输出电力品质满足军用Ⅱ类自发电电站标准。

针对基于比例阀控液压马达的大型风力机变桨距负载模拟系统进行仿真研究。首先建立风速仿真模型，确定系统的输入形式，然后通过对桨叶变桨距过程中所承受的负载进行理论分析与计算，获得负载模拟系统的目标参数，最后对变桨距比例阀控液压马达负载模拟系统进行仿真研究，建立了主要元件与系统的AMESim仿真模型。通过仿真分析验证了比例阀控液压马达系统用于大型风力机变桨距负载模拟的可行性。